当代铝熔体处理技术PDF电子书下载

1　铝及铝合金的基本性能 1

1.1　铝在地壳中的存在及提取 1

1.1.1 铝在地壳中的存在 1

1.1.2　铝的提取 2

1.2　结构 4

1.2.1 原子结构 4

1.2.2　液体、晶体结构、晶格常数、密度 5

1.2.3 点缺陷、扩散 7

1.2.4　位错、堆垛层错 9

1.2.5 亚晶粒与晶界 10

1.2.6 界面能 11

1.2.7　显微组织 11

1.3　热学性能 11

1.3.1 铝的熔点与熔解热 11

1.3.2 比热容 12

1.3.3 热导率 14

1.3.4 热膨胀 16

1.3.5　铝熔体的黏度 18

1.3.6 铝熔体的表面张力 19

1.3.7　铝熔体的流动性 20

1.3.8　铝熔体的蒸气压力 20

1.4　铝的电磁性能 22

1.4.1 电阻率 22

1.4.2 磁学性能 33

1.4.3 热电势 33

1.5　声学性能 34

1.6　光学性能 34

1.6.1 普通光 34

1.6.2　X射线 35

1.6.3 电子 35

1.6.4 重粒子 35

1.6.5 辐照损伤 36

1.7　力学性能 37

1.7.1 硬度、强度与塑性 37

1.7.2　弹性模量 41

1.7.3 疲劳 42

1.7.4 蠕变 43

1.7.5　摩擦与磨损 44

1.8　化学性能 44

1.8.1 电极电位 44

1.8.2　腐蚀 44

1.8.3 铝构件及铝结构腐蚀的控制 48

1.9　工艺性能 51

1.9.1 氧化 51

1.9.2 与水的作用 53

1.9.3 合金元素对铝熔体氧化的影响 55

1.9.4　铝熔体与氮的作用 58

1.9.5 铝熔体与CO2的作用 58

1.9.6　铝熔体与碳氢化合物（CmHn）的作用 58

1.9.7 铝熔体与氢的作用 59

1.10　凝固 74

1.10.1 液体金属的结构 74

1.10.2 凝固与结晶 75

1.10.3　凝固过程和凝固区的结构 75

2　合金化 85

2.1　铝合金化基础 85

2.2　铝的合金化元素在铝中的最大溶解度及其作用 85

2.2.1 主要合金元素在铝中的最大溶解度 86

2.2.2 主要合金元素的作用及成分控制 86

2.3　炉料与配料 106

2.3.1 新金属 106

2.3.2　原铝成分的调整 117

2.3.3 配料 120

2.3.4　熔炼 127

2.4　中间合金生产 136

2.4.1 电解铝厂生产 136

2.4.2　使用厂自制 141

3　温度与成分均匀化 144

3.1　永磁搅拌机 145

3.1.1 工作原理 145

3.1.2　搅拌机类型 146

3.2　ABB公司的电磁搅拌机（Al-EMS） 150

3.2.1 基本原理 150

3.2.2 系统配置特点 150

3.2.3 应用效果 151

3.3 电磁泵（EMP） 153

3.3.1 熔池温度的均匀化 153

3.3.2　熔化速度大为提高 154

3.3.3 成分均匀化迅速又可靠 154

3.3.4 降低能耗及提高能源效率 154

3.3.5　耐火材料寿命长 155

3.3.6 废铝箔及切屑的熔化实收率高 155

3.3.7 渣的形成速度下降生成量减少 156

3.3.8 除钠除钙效果显著 156

3.3.9　净化效果提高 156

3.3.10　低投资低维护 156

3.4　麦特新旋转喷粉搅拌除气机（FAPR精炼车） 156

3.5　机械熔体泵 158

3.5.1 等温熔炼技术及工艺 159

3.5.2　等温熔炼优点 160

3.5.3　熔体循环泵 160

3.6 电磁搅拌对A356合金铸棒品质的影响 161

4　净化处理 163

4.1　氢及非金属夹杂物 163

4.1.1 非金属夹杂物 163

4.1.2 氢与夹杂物的关系 164

4.1.3 铝熔体中Al2O3夹杂物与氢的相互作用机制 166

4.2　净化原理 169

4.2.1 脱气 169

4.2.2 除渣原理 170

4.3　净化处理技术 172

4.3.1 除氢技术 173

4.3.2　排夹杂净化技术 174

4.3.3 复合净化技术 174

4.4　熔体保护及覆盖剂 178

4.4.1　覆盖剂特性 179

4.4.2 常用覆盖剂的种类及成分 180

4.4.3　新型覆盖剂 181

4.5　净化剂及炉内净化工艺 181

4.5.1 净化剂 182

4.5.2 气体净化剂及净化工艺 182

4.5.3 固体净化剂及净化工艺 198

4.5.4 气体-溶剂混吹净化 207

4.5.5　液体净化剂及净化工艺 208

4.5.6　含镁量高的铝合金净化溶剂 209

4.5.7　铸造铝合金净化溶剂 209

4.6　炉外净化处理 210

4.6.1　过滤技术 211

4.6.2　炉外处理法 229

4.6.3　其他净化处理法 266

5　细化处理 273

5.1　晶粒细化剂的发展 273

5.2　铝合金组织细化理论基础 274

5.2.1 包晶理论 275

5.2.2　相图理论 277

5.2.3 粒子理论 277

5.2.4　α-Al晶体增殖理论 279

5.2.5　原子结构理论 280

5.2.6　相图-粒子理论 282

5.3　细化剂的种类 284

5.3.1 钛硼盐类细化剂 285

5.3.2 中间合金细化剂 285

5.3.3 气态细化剂 289

5.4　Al-Ti中间合金 289

5.5　Al-Ti-B中间合金 290

5.5.1　Al-Ti-B中间合金 290

5.5.2　Al-Ti-B-RE中间合金 297

5.5.3 中间合金粉细化法 300

5.6　Al-Ti-C中间合金 300

5.6.1 细化机理 301

5.6.2　细化效果 303

5.7 Al-Sc-Zr中间合金 310

5.8 Al-RE中间合金 313

5.9　不同中间合金细化效果比较 313

5.10　铝-硅合金的变质处理 314

5.10.1　共晶型合金 315

5.10.2　过共晶合金 318

5.10.3　4032合金 321

5.10.4　4988合金 322

5.10.5　A356型合金 323

5.10.6　过共晶铝-硅合金的复合变质处理 323

5.11 中间合金制备 324

5.11.1 电解还原法 325

5.11.2　直接熔化法 336

5.11.3 铝热还原法 337

5.12　电磁处理 352

5.12.1 工艺原理 353

5.12.2　应用 353

5.13　超声处理 356

5.13.1 基本原理 357

5.13.2　应用 358

6　铝熔体品质监测 365

6.1　化学成分 365

6.2　温度 366

6.3　氢含量 366

6.3.1 定性法 366

6.3.2 定量法 367

6.4　夹杂物 372

6.4.1 氧化膜工艺试样法（断口检验法） 372

6.4.2 溴-甲醇法或碘-甲醇法 373

6.4.3　超声探伤法 373

6.4.4　炉前快速检测 374

6.5　细化效果评定 376

参考文献 379